This paper proposes a broadcast software download (BSD) scheme for a 10-gigabit-capable passive optical network (XG-PON), which dramatically reduces the time required to update a remotely-located user terminal's software. The performance of the proposed BSD is examined by numerical analysis and demonstrated by experimental verification on our XG-PON test platforms. The results show that the BSD takes less than 5 minutes to update 45 user-terminal software, while the conventional unicast software download scheme normally takes more than one and half hours.
본 논문에서는 XGPON (10-Gigabit-capable passive optical network)을 기반으로 하는 TWDM (time and wave-division multiplexing) PON의 새로운 동적대역할당 알고리즘을 제안한다. 대부분의 TWDM PON은 EPON (Ethernet PON)을 기반으로 하여 동작하며 동적대역할당도 EPON의 동적대역할당 알고리즘을 변형시켜 사용한다. 본 논문에서는 XGPON의 동적대역할당 알고리즘을 개선하여 TWDM PON에 적합한 새로운 동적대역할당 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 XGPON1 (10-Gbps-capable passive optical network stage 1) 시스템에 사용 가능한 새로운 동적 polling 방법을 제안한다. XGPON1 시스템은 상향 2.5 Gbps, 하향 10 Gbps 속도를 지원한다. XGPON1 시스템에서는 polling 빈도가 높으면 동적대역할당의 효율이 증가하지만 상향대역폭이 낭비되는 문제가 발생된다. 제안된 polling 방법은 polling에 사용되는 상향 대역폭 낭비를 줄이고 동시에 polling 횟수를 효율적으로 향상시킨다.
본 논문에서는 XGPON (10-Gigabit-capable passive optical network)의 새로운 동적대역할당 알고리즘을 제안한다. 기존의 알고리즘들과 달리 제안된 알고리즘은 각 서비스 클래스별로 공통의 서비스 카운터를 갖는다. 그리고 하나의 서비스 클래스에서 사용되지 않고 남는 대역폭을 다른 서비스 클래스에서 사용할 수 있게 하여 대역폭 활용도를 향상시킨다. 제안된 알고리즘이 기존 알고리즘들에 비해 비교우위에 있는 것을 보이기 위해 다양한 예를 제시한다.
최근 광대역 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 HD(High Density)방송의 시작과 함께 고조되고 있다. WPEG(Moving Picture Experts Group) HD 방송 채널을 수용하기 위해서 요구되는 방송대역은 20Mbps로 현재 가입자 망으로 한계를 가지고 있다. 궁극적인 해결 방안으로 FTTH(Fiber To The Hone) 광 가입자망이 논의되고 있다. 광 가입자 망의 유력한 방법중의 하나가 Gigabit Ethernet PON으로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics) 802.3 EFH(Ethernet First Mile) AH Group을 중심으로 표준화 진행 중에 있다. IEEE 802.3 EFM AH Group에서는 가입자 망 장애에 대한 Protection 링크 이중화가 고려되고 있지 않아 본 논문에서 Gigabit Ethernet PON에서 링크 이중화 방법을 제시 하고자 한다.
PON(Passive Optical Network)은 설치 및 유지보수가 편리하여 광가입자망으로 널리 사용되고 있다. 대표적인 PON 기술로 IEEE에서 표준화된 EPON(Ethernet PON), 10G EPON과 ITU-T에서 표준화된 GPON(Gigabit capable PON), XG-PON 기술이 있다. EPON 및 GPON은 각각 1G급 및 2.5G급 전송속도를 제공하며 한국, 일본, 중국 등 아시아와 북미 등에서 가입자 서비스 및 비즈니스 서비스용으로 사용되고 있다. 2010년대부터 10G급 PON 기술 사용이 증가되고 있으며, 앞으로 가파르게 증가하고 있는 가입자 트래픽량에 대처하기 위해 40G급 또는 100G급 PON 기술이 사용될 것으로 예상된다. 본고에서는 현재 ITU-T에서 표준화가 진행 중인 NG-PON2(Next Generation PON2) 기술 중 주요기술인 TWDM-PON(Time and Wavelength Division Multiplexing-PON) 기술에 대한 국제 표준화 현황 및 국내외 기술개발 현황을 살펴보고자 한다.
Ethernet passive optical network (EPON) is a technology to solve the access network bottleneck and to realize fiber to the home (FTTH). In EPON, the dynamic bandwidth allocation (DBA) is important because all users share common line in upstream. In this paper, we propose new DBA named as modified EPON dynamic scheduling algorithm (MEDSA) and simulate new DBA using Matlab.
새로운 구조의 622Mbps급 버스트 모드 클럭/데이터 복원 회로를 구현하였다. 회로는 2개의 muxed oscillator (MO)와 위상 동기 회로 등으로 구성되어 있으며, passive optical network(PON) 시스템에 사용될 수 있도록 instantaneous locking 특성을 갖는다. 또한. 지터가 내재된 데이터가 인가되어도 데이터에 따라 클럭이 연동되어 항상 최적의 샘플링 포인트를 갖는다. 이 회로는 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 측정 결과 제안된 클럭/데이터 복원 회로는 400Mbps 680MbPs 까지의 버스트 모드 입력 데이터를 에러없이 복원하였다.
이 논문에서는 전력절감을 위해 XG-PON (10-Gbps-capable passive optical network) 시스템에 사용할 수 있는 pipeline 방식의 동적대역할당 방법에 대한 성능을 평가한다. Self-similar traffic과 균형 입력부하 조건에서 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 성능을 평가하였다.
Ethernet PON(Passive Optical Network)의 핵심 기술 충의 하나인 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 ONU(Optical Network Unit)들이 상향으로 트래픽을 전송할 때 공유되어 있는 링크상의 충돌을 방지하고, 효율적인 대역폭을 할당하기 위만 스케줄링 알고리즘을 포함하고 있다. 본 논문에서는 차세대 가입자 망인 Ethernet PON의 성능을 최대화하기 위해, 가입자 망의 특성을 고려만 동적 슬롯 할당 TDHA(Time Division Multiple Access) 방식의 MAC 프로토콜을 제안한단. 이를 검증하기 위하여 OPNET 시뮬레이션 도구를 이용해 Ethernet PON 모델을 설계하고 시뮬레이션 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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